燃料动力电池,被认为是面向未来世界的新型动力来源。早在2015年,我国政府明确表示发展燃料动力电池车的决心,明确提到2015到2020年,其它新能源汽车的补贴逐年递减,唯独燃料动力电池车的补贴不变,补贴标准是中央地方1:1,有些地方甚至比中央补贴更高。另外,国务院办公厅提出:对符合国家技术标准且日加氢能力不少于200公斤的新建燃料动力电池加氢站每个站奖励400万元。由此可见,我国的燃料动力电池产业前景巨大。
燃料动力电池是将化学能通过电化学反应直接转换为电能的发电装置。伴随燃料动力电池的标签往往是效率高、能量密度大、功率大、供电时间长、寿命长、可靠性高、噪声低及不出现有害排放物等。
与内燃机汽车相比,氢燃料动力电池电动汽车有害气体的排放量减少99%,CO2的生成量减少75%,电池能量转换效率约为内燃机效率的2.5倍。丰田的燃料动力电池轿车“未来”便拥有如此优秀的特性,氢燃料动力电池也将有可能成为继内燃机之后的汽车最佳动力源之一。
根据应用领域,燃料动力电池的应用分为三类,便携式、固定式和交通工具。便携式燃料动力电池重要是为移动设备充电,应用前景是消费电子和特种产品;固定式燃料动力电池应用于公司数据中心后备电源、微型热电电源和瓦兆级大型发电站,是目前重要的应用领域;燃料动力电池汽车凭借其节能环保等优点日益受到关注,可谓燃料动力电池最有前景的应用领域。
燃料动力电池系统重要由燃料动力电池堆、空气供给系统、冷却系统、控制系统及氢气检测供给系统等组分组成。其中燃料动力电池堆核心部件电堆成本占比高达61%。
而燃料动力电池堆重要材料由质子交换膜、催化剂、双极板和气体扩散层组成。其中催化剂成本最高,占比为53%,其它材料占比较为平均,各为10%左右。
除了丰田致力于燃料动力电池汽车的开发以外,我国燃料动力电池汽车也已经掌握了各部件的核心技术,“上海牌”、“帕萨特”、“奔腾”、“志翔”等燃料动力电池汽车经受住了大规模、高温、大强度示范考核。但从技术水平看,我国燃料动力电池材料和关键技术基础与国际先进水平相差较大,耐久性、成本控制明显落后。值得一提的是,截止2016年我国燃料动力电池汽车依然是零销量,离燃料动力电池汽车的推广应用还有很大差距。
政策方面确实是一剂强心剂,我国积极加快新能源电池汽车和燃料动力电池汽车的产业化进程,在《我国制造2025》中明确了支持燃料动力电池汽车发展,推动自主品牌节能与新能源汽车与国际先进水平接轨的发展战略,提出三个发展阶段:第一是在关键材料零部件方面逐步实现国产化;第二是燃料动力电池和电堆整车性能逐步提升;第三方面是要实现2020年燃料动力电池车扩大到1000辆的运行规模,到2025年制氢、加氢等配套基础设施基本完善。
然而,我们研究院发现,制约燃料动力电池汽车发展重要存在四大重要问题。目前全球困扰燃料动力电池发展和推广的重要有成本、关键零部件的技术、制氢储氢和加氢站基础设施建设等,要全球各主机厂共同努力,促进燃料动力电池汽车的产业化生产。